Os Laços de Zíper São Resistentes ao Calor?

Um técnico de manutenção que trabalhava em uma instalação de moldagem por injeção usou um laço de nylon para prender um cabo de sensor nas proximidades do barril de aquecimento, e o laço completou menos de um turno; pela manhã, ele havia derretido, esticando e quebrando, o que levou o cabo do sensor a ser colocado na superfície quente. O laço não estava com defeito, mas sim inadequado para um local onde as temperaturas regularmente atingiam 90°C. A questão de saber se os laços zip são resistentes ao calor é complicada e não tem uma resposta inequívoca de sim ou não, pois depende do material do qual o laço é feito, da temperatura à qual está exposto e por quanto tempo. Um laço de nylon comum suporta temperaturas quentes por um curto período, e é bom para uso em um disjuntor de apartamento. Um laço de cabo no compartimento do motor, em um forno de padaria ou em uma secadora deve ser feito de um material completamente diferente.

Os Limites de Temperatura dos Laços de Nylon Padrão

O grande número de laços zip disponíveis para uso é criado usando nylon 6/6, também conhecido como poliamida 66. Este é um material semicristalino que é classificado como um termoplástico de engenharia e pode operar efetivamente a aproximadamente 85°C (185°F). Desde que o nylon 6/6 seja aquecido apenas até essa temperatura, que é o valor de temperatura de operação contínua para o polímero, ele pode ser usado sem qualquer perda de eficácia. Em temperaturas acima de 85°C, o polímero começa a perder lentamente suas qualidades mecânicas. Embora o ponto de fusão do nylon 6/6 esteja em torno de 260°C (500°F), o laço de cabo se tornará ineficaz muito antes que essa temperatura seja alcançada. Se o material de nylon for submetido a temperaturas superiores à temperatura de operação contínua, o laço zip tende a esticar sob tensão, o que leva a danos.

Nylon Estabilizado Térmico: O Upgrade Padrão para Ambientes Quentes

O nylon 6/6 estabilizado termicamente é uma alternativa muito acessível para aplicações onde o nylon típico não pode ser utilizado devido ao calor, mas as aplicações não exigem o nível de desempenho do ETFE e do aço inoxidável. O nylon estabilizado termicamente é feito do mesmo tipo de polímero que o nylon padrão, no entanto, sua estrutura possui alguns aditivos químicos como compostos de cobre e estabilizadores orgânicos, que impedem que as propriedades do polímero se degradem como resultado da oxidação térmica, o que torna o polímero quebradiço e fraco em temperaturas elevadas. A introdução dos aditivos mencionados aumenta o limite de temperatura de operação do nylon estabilizado termicamente, permitindo assim que seja utilizado em aplicações automotivas, máquinas industriais e equipamentos expostos a altas temperaturas. Uma boa característica das amarras de nylon estabilizado termicamente é sua cor característica verde, ciano ou preta com listras, que depende do produtor.

ETFE (Tefzel): Quando o Calor É Extremo

ETFE (etileno tetrafluoroetileno) Mais frequentemente do que não, referido pelo nome de sua marca registrada Tefzel, o fluoropolímero tem uma temperatura máxima de serviço de 170 °C (338 °F). As amarras de circuito ETFE têm excelentes propriedades de retardância à chama, juntamente com boa resistência a produtos químicos e radiação ultravioleta e as mesmas características mecânicas nas temperaturas que tornariam uma amarra de nylon inútil. As aplicações das amarras de cabo ETFE incluem chicotes de fiação aeroespacial, usinas nucleares, unidades de fabricação química e outras aplicações onde calor e meios corrosivos estão presentes. Embora as amarras ETFE sejam consideravelmente mais caras do que as amarras de nylon e a resistência à tração de uma amarra ETFE seja inferior à de uma amarra de nylon equivalente, em muitos casos é impossível substituir as amarras de nylon por suas alternativas.

Aço Inoxidável: A Resposta Não-Polimérica

O aço inoxidável é um material que excede os limites de qualquer termoplástico. Um exemplo disso é a amarra de aço inoxidável utilizada, feita de uma liga de aço inoxidável como Tipo 304 ou 316. Como não há polímeros orgânicos para derreter com o calor, é seguro dizer que o aço inoxidável pode suportar quaisquer condições de severidade que uma amarra de cabo pode ser esperada encontrar. As amarras de aço inoxidável são, portanto, utilizadas em situações onde outras amarras menos resistentes ao calor falham, como agrupar cabos próximos a coletores de escape, em fornos e fornalhas industriais. As desvantagens do uso de uma amarra de aço inoxidável incluem o aumento do custo dos materiais, uma construção mais pesada, maior condutividade e a necessidade de usar uma ferramenta de tensionamento. Nosso guia sobre alternativas aos laços de cabo cobre aço inoxidável e outras soluções de fixação não plásticas, incluindo suas vantagens e seus requisitos específicos de instalação.

Falhas Comuns de Amarras Relacionadas ao Calor e Como Evitá-las

Se você usar um zip tie em um clima quente sem verificar sua classificação de temperatura, pode esperar maneiras específicas em que a falha ocorrerá. A primeira é o alongamento e afrouxamento: o laço se alonga à medida que o nylon é aquecido, causando uma perda de tensão. Esta é uma falha esperada encontrada em um compartimento de motor e sistema de aquecimento onde um laço de nylon comum foi instalado. A segunda maneira é a fragilidade: os laços se tornam frágeis ao longo do tempo quando a estrutura do polímero se oxida e eventualmente quebra quando ocorre vibração ou carga súbita. Isso acontece em coisas próximas a uma superfície aquecida. A terceira maneira é o derretimento real: um laço que entra em contato com uma superfície com temperatura acima de 260C – um coletor de escape ou elemento de aquecimento – derreterá e gotejará. Um laço de metal é a única opção para uso com tais superfícies.

No caso de aparelhos como uma secadora de roupas, a preocupação é: um zip tie derreterá na secadora? Um laço de nylon padrão em um tambor de secadora estaria exposto a temperaturas de 50–70°C durante um ciclo normal e não derreteria. No entanto, ele irá girar com a roupa e pode ficar preso e danificar os tecidos. Ele pode acabar se tornando quebradiço como resultado dos constantes ciclos de aquecimento e resfriamento. Um zip tie nunca deve ser usado em um tambor de secadora; no entanto, laços estabilizados por calor podem ser usados para fixar a fiação dentro da secadora, desde que o laço não esteja em contato com o elemento de aquecimento.

Como Escolher o Laço de Cabo Certo para um Ambiente Quente

O processo de escolher um laço de cabo resistente ao calor adequado se resume a responder três perguntas. Primeiro, qual é a temperatura ambiente máxima do laço de cabo? Inclui picos como a temperatura de um motor durante a ignição no verão ou a temperatura durante um ciclo de aquecimento de um determinado processo? Em segundo lugar, o laço está em contato direto com uma superfície aquecida ou apenas localizado em uma área quente? Por último, o ambiente também é quimicamente agressivo? A tabela abaixo ajudará na tomada da decisão correta.

Para a maioria das aplicações industriais e elétricas onde o calor é um fator, um laço de nylon estabilizado por calor fornece o equilíbrio correto de resistência à temperatura, força e custo. A gama de laços de cabo da igoto inclui tanto nylon padrão quanto nylon estabilizado por calor, bem como aço inoxidável, com o material claramente especificado na embalagem e na ficha técnica. Para uma visão mais ampla de como os laços de nylon são projetados para ambientes exigentes, nosso artigo sobre laços de cabo de nylon e suas funções cobre toda a gama de graus de material e seus usos específicos.

Perguntas Frequentes

A que temperatura os zip ties derretem?

As braçadeiras de nylon 6/6 começarão a derreter a uma temperatura de cerca de 260 graus Celsius (500 graus Fahrenheit). No entanto, elas começam a perder sua resistência e ficam macias a uma temperatura muito abaixo disso. A temperatura de serviço contínua das braçadeiras de nylon é de 85 graus Celsius (185 graus Fahrenheit).

Quais braçadeiras podem suportar calor?

Braçadeiras de nylon 6/6 estabilizadas contra calor suportam continuamente altas temperaturas de até 125°C (257°F). Limites de temperatura mais altos são fornecidos por braçadeiras de ETFE (Tefzel) que podem suportar temperaturas de até 170°C (338°F). Braçadeiras de aço inoxidável demonstram resistência ao calor ilimitada.

Posso usar uma braçadeira para prender um escudo térmico?

Braçadeiras de polímero nunca devem ser usadas para prender escudos térmicos, a menos que a braçadeira não esteja em contato com a superfície aquecida. Escudos térmicos são barreiras para transferência de calor, portanto, a braçadeira usada para segurar o escudo no lugar estará sujeita a contato ou calor radiante. Os únicos fixadores que atendem aos critérios para esta aplicação são as braçadeiras de aço.

Uma braçadeira derreterá na secadora?

Uma braçadeira de nylon típica situada dentro do tambor de uma secadora de roupas não derreterá quando exposta às temperaturas normais de secagem entre 50–70°C, no entanto, apesar disso, não serve a nenhum propósito prático no tambor da secadora e pode causar danos às roupas. A braçadeira usada para segurar a fiação interna da secadora deve ser feita de nylon estabilizado contra calor, uma vez que a temperatura interna próxima ao elemento de aquecimento pode estar acima do limite de calor do nylon.

Uma braçadeira derreterá na secadora?

Um nylon padrão laço de zip dentro de um tambor de secadora de roupas não derreterá nas temperaturas normais de secagem de 50–70°C, mas não tem propósito funcional dentro do tambor e pode danificar os tecidos. Uma braçadeira usada para prender a fiação interna dentro de uma secadora deve ser de nylon estabilizado contra calor, pois a temperatura interna próxima ao elemento de aquecimento pode exceder o limite do nylon padrão.

Referências

• Panduit — Especificações de Material de Braçadeira. Dados técnicos do fabricante sobre materiais de braçadeiras padrão, estabilizadas contra calor e de ETFE, incluindo classificações de temperatura de serviço contínuo.
• HellermannTyton — Produtos de Gestão de Cabos de Alta Temperatura. Fabricante global com dados detalhados de desempenho térmico para laços de cabo estabilizados termicamente e de fluoropolímero.
• UL — Reconhecimento de Componentes para Laços de Cabo. Informações sobre os requisitos de teste e listagem para laços de cabo usados em equipamentos elétricos, incluindo critérios de desempenho térmico.
• American Chemistry Council — Divisão de Plásticos. Informações sobre as propriedades térmicas e mecanismos de degradação do nylon e de outros plásticos de engenharia.

Os laços de zip são resistentes ao calor? A resposta depende inteiramente do laço de zip que está sendo usado. Um laço de cabo de nylon tradicional provavelmente mostrará sinais de falha no compartimento do motor. Por outro lado, um laço estabilizado termicamente conseguirá sobreviver nessa área. Laços de cabo de ETFE suportarão temperaturas extremamente altas. Além disso, um laço de cabo de aço inoxidável durará mais do que todos esses laços juntos. A correspondência do material com o ambiente é um passo essencial que dura pouco tempo durante a instalação. A empresa fornece laços de cabo para diferentes variações de efeitos de temperatura, uma vez que o laço que segura um cabo próximo a um aquecedor se refere tanto à especificação térmica quanto à construção mecânica.